问题
计算题
如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场,这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电流为正,试通过计算,画出从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的位移x之间的函数图象。
答案
解:本题关键是要注意到切割的有效长度在发生变化
线框进入第一个磁场时,切割磁感线的有效长度在均匀变化。在位移由0到过程中,切割有效长度由0增到
;在位移由
到a的过程中,切割有效长度由
减到0。在x=
时,
,电流为正
线框穿越两磁场边界时,线框在两磁场中切割磁感线产生的感应电动势相等且同向,切割的有效长度也在均匀变化。在位移由a到过程中,切割有效长度由0增到
;在位移由
到2a过程中,切割有效长度由
减到0。在x=
时,
,电流为负
线框移出第二个磁场时的情况与进入第一个磁场时相似,所求I-x图象如图所示